“Y”型流管無閥壓電泵的模擬及實驗研究.pdf

1、壓電泵是壓電驅(qū)動器的重要分支，它是利用壓電振子作為換能器的流體傳輸裝置。對于它的研究可以追溯至19世紀(jì)七十年代。同傳統(tǒng)泵相比，壓電泵的特點是結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、耗能低、無噪聲、無電磁干擾，可根據(jù)施加電壓或頻率控制輸出流量等。因此，壓電泵具有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，在醫(yī)療、化學(xué)分析、航空航天以及汽車發(fā)動機(jī)燃料供給等領(lǐng)域都可應(yīng)用。目前世界上許多國家(如日本、美國、荷蘭、瑞典、中國等)都在進(jìn)行壓電泵的研制開發(fā)工作。歷經(jīng)二十多年的發(fā)展，具有某

2、些功能的小型壓電泵已商品化，滿足更高功能要求的壓電泵正在進(jìn)一步研制開發(fā)中。 壓電泵可以分為有閥壓電泵和無閥壓電泵兩種。有閥壓電泵的結(jié)構(gòu)通常較復(fù)雜，在加工工藝和集成上存在一定的難度，且會出現(xiàn)泵閥滯后現(xiàn)象。無閥壓電泵的結(jié)構(gòu)簡單，控制方便、精確，機(jī)電能量轉(zhuǎn)換效率高，而且無閥泵的機(jī)械部分無相對運動，無摩擦，不需要潤滑，是一種無污染的綠色機(jī)械。在微小機(jī)械、人工臟器，定量流動控制，臨床治療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。因此，無閥泵成為壓電泵一個

3、新的研究熱點。 “Y”型流管無閥壓電泵屬于無閥壓電泵的一種，它利用分流、合流“Y”型流管的流阻差實現(xiàn)流體的單向流動。對于“Y”型流管無閥泵的研究還尚未有相關(guān)論著發(fā)表，特別是本文對“Y”型流道結(jié)構(gòu)參數(shù)對流量影響的規(guī)律所作分析在本領(lǐng)域尚屬首例。 本研究課題將運用如今更為科學(xué)，先進(jìn)，準(zhǔn)確的CFD模擬方法，結(jié)合對樣品泵的試驗測量，找出規(guī)律，確定“Y”型流管各主要尺寸參數(shù)對流量的定性影響規(guī)律，從而優(yōu)化流管的結(jié)構(gòu)尺寸，使泵流量達(dá)到最